
1.(2分)冬季又進(jìn)入流感高發(fā)期,體溫計(jì)是家庭中必備的物品。圖中體溫計(jì)的示數(shù)為 ℃。
2.(2分)2024年9月10日,由西南石油大學(xué)主持完成的“海底可燃冰固態(tài)流化井下雙層管開采關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目,榮獲2023年度四川省技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)??扇急臒嶂禐閝可燃冰=4.2×108J/kg,它表示的物理意義是 。
3.(2分)2024年9月20日12時(shí)11分,長征二號丁運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心一飛沖天,以“一箭六星”的方式將吉林一號寬幅02B01~06星送入預(yù)定軌道。如圖所示,火箭發(fā)射時(shí)在發(fā)射臺下有一個(gè)大水池,讓高溫火焰噴到水中,通過水 (填物態(tài)變化名稱)來吸收巨大的熱量。
4.(2分)如圖所示,某同學(xué)正踏著他喜愛的滑板在廣場上快速滑行?;幸欢螘r(shí)間后,發(fā)現(xiàn)滑板的輪子發(fā)燙,這是通過 的方式改變內(nèi)能的。
5.(2分)冬季來臨,北方的樓房用如圖所示的暖氣片為居民供暖。暖氣片用水做循環(huán)物質(zhì),主要是應(yīng)用了水的 的性質(zhì),熱水在暖氣片內(nèi)循環(huán)流動(dòng),從而使房間內(nèi)的空氣內(nèi)能增大,為人們提供溫暖舒適的環(huán)境。
6.(2分)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為2kg、初溫為65℃的水,吸收3.36×105J的熱量后,升高的溫度為 ℃。
7.(2分)冬天載滿人的公交車在戶外長時(shí)間運(yùn)行,車窗玻璃上常常附有小水珠,小水珠出現(xiàn)在車窗 (選填“內(nèi)側(cè)”、“外側(cè)”或“內(nèi)外側(cè)都有”)。
8.(2分)端午節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日,這一天全國各地端午濃情,當(dāng)煮粽子的水燒開后,可以將火調(diào)小些,這樣可以用同樣的時(shí)間把食物煮熟,而且能節(jié)約燃料,這是因?yàn)? 。
9.(2分)用煤氣灶把初溫為20℃、質(zhì)量為2kg的水加熱到70℃,若煤氣燃燒時(shí)放出的熱量全部被水吸收,則需要完全燃燒 kg的煤氣。(煤氣的熱值為4.2×107J/kg)
10.(2分)用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量同為2kg的物質(zhì)甲和水加熱,它們的溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示,據(jù)此判斷甲在10min吸收的熱量為 。
二、選擇題(每小題2分,滿分14分;每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的)
11.(2分)如圖所示的物態(tài)變化中,屬于液化的是( )
A.春天冰雪消融B.初夏霧籠山巒
C.秋冬氣凝成霜D.冬天滴水成冰
12.(2分)中華詩詞蘊(yùn)含著豐富的物理知識,下列詩詞中物態(tài)變化的分析,正確的是( )
A.“露從今夜白,月是故鄉(xiāng)明”,露的形成是熔化現(xiàn)象,需要吸熱
B.“遙知不是雪,為有暗香來”,雪的形成是凝固現(xiàn)象,需要放熱
C.“斜月沉沉藏海霧”,霧的形成是汽化現(xiàn)象,需要吸熱
D.“月落烏啼霜滿天”,霜的形成是凝華現(xiàn)象,需要放熱
13.(2分)如圖為四沖程汽油機(jī)工作示意圖,下列說法不正確的是( )
A.依靠飛輪慣性完成的沖程是甲、乙、丁
B.甲圖沖程中能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.飛輪轉(zhuǎn)速3000r/min,則該汽油機(jī)1s能對外做功25次
D.在一個(gè)工作循環(huán)中,工作過程依次是丁、丙、甲、乙
14.(2分)以下說法中正確的是( )
A.物體的溫度越高,所含有的熱量越多
B.熱傳遞總是從內(nèi)能大的物體傳到內(nèi)能小的物體
C.比熱容與物體質(zhì)量大小、溫度變化大小、吸熱或放熱的多少都無關(guān)
D.燃料燃燒越完全,燃料的熱值越大
15.(2分)甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量之比是5:4,降低相同的溫度時(shí),放出的熱量之比是25:4,則甲、乙兩種物質(zhì)的比熱容之比是( )
A.1:5B.5:1C.125:16D.16:125
16.(2分)熱平衡,指同外界接觸的物體,其內(nèi)部溫度各處均勻且等于外界溫度的狀況。在熱平衡時(shí),物體各部分以及物體同外界之間都沒有熱量交換,即Q吸=Q放。將400g、5℃的冷水與200g、80℃的熱水混合(與外界無熱量交換),混合后的溫度是( )
A.30℃B.37.5℃C.60℃D.70℃
17.(2分)如圖是用相同的加熱裝置分別對質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱時(shí),它們的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象,下列對圖象的分析正確的是( )
A.0﹣t1時(shí)間內(nèi)物質(zhì)甲的比熱容小于物質(zhì)乙的比熱容
B.T2一定是物質(zhì)乙的沸點(diǎn)
C.溫度從T0升高到T1時(shí),甲物質(zhì)吸收的熱量比乙少
D.t1﹣t2時(shí)間內(nèi),甲、乙兩種物質(zhì)增加的內(nèi)能相等
三、實(shí)驗(yàn)探究題(每空2分,滿分18分)
18.(6分)小明對熱現(xiàn)象的有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下探究,圖甲是“探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)中用“水浴法”加熱的目的是使海波 ;
(2)小明繪制了如圖乙所示的海波熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。由圖可知海波是 (選填“晶體”或“非晶體”);
(3)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明更換裝置探究“水沸騰時(shí)溫度變化的規(guī)律”,繪制了如圖丙所示的水沸騰時(shí)溫度變化的圖象。結(jié)合兩次實(shí)驗(yàn)可知:海波的熔化過程和水的沸騰過程具有的共同特點(diǎn)是 。
19.(6分)同學(xué)們在探究“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”的實(shí)驗(yàn)中,加熱質(zhì)量相同的水和煤油,比較兩種物質(zhì)的吸熱能力。
(1)在兩個(gè)完全相同的燒杯中分別裝入初溫度相同且 相等的水和煤油;
(2)在相同條件下用相同的電加熱器分別給水和煤油加熱使其升高相同的溫度,通過比較 來比較水和煤油吸收熱量的多少;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明作出了水和煤油的溫度隨時(shí)間變化的圖象,由圖象可知煤油的比熱容為 J/(kg?℃)。
20.(6分)小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,考慮到燃料燃燒放出的熱量會被水吸收,而水的比熱容已知,自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄結(jié)果見表:
(1)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,小明和小解選擇了兩套完全相同的裝置。但對于兩杯水的初溫他們的看法卻不同,請將下列他們的想法補(bǔ)充完整。
①小解認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是直接用 來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少。所以,實(shí)驗(yàn)中兩杯水的初溫可以不同。
②小明認(rèn)為只有燃料的 不同,其他因素都必須控制相同。如果兩杯水的初溫不同,那么水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相同,于是兩杯水的散熱就不相同,就有可能會出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多,而水吸收的熱量少、水溫變化低的情況。所以,實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制水的初溫相同。
(2)利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值 (填“偏大”或“偏小”)。
四、計(jì)算題(第20題5分,第21題6分,第22題7分,共18分;解答要有必要的公式與過程)
21.(5分)卡路里(簡稱“卡”)是物理學(xué)中的熱量單位,被廣泛使用在營養(yǎng)計(jì)量和健身手冊上,1卡=4.2焦。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),吃掉一個(gè)雞蛋可以產(chǎn)生60千卡的熱量,假設(shè)這些熱量被水全部吸收。求:可以使10kg的水溫度升高多少℃[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
22.(6分)冬天,小明家使用某款天然氣熱水器加熱20kg、初溫為5℃的水,他通過觀察燃?xì)獗淼弥玫袅?.2m3的天然氣,同時(shí)他測量出水口溫度達(dá)到了55℃,已知c水=4.2×103J/(kg?℃),q天然氣=3.5×107J/m3,求:
(1)水吸收的熱量是多少?
(2)該款熱水器的熱效率?
23.(7分)某工廠為了測試新型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,讓汽車勻速一段時(shí)間,平均阻力4600N,用去汽油2L,已知汽油的密度為0.7×103kg/m3,熱值為4.6×107J/kg。求:
(1)汽油完全燃燒放出的熱量為多少?
(2)若該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可達(dá)50%,則這些能量最多讓汽車行駛多遠(yuǎn)?
參考答案與試題解析
一、填空題(每空2分,共20分)
1.(2分)冬季又進(jìn)入流感高發(fā)期,體溫計(jì)是家庭中必備的物品。圖中體溫計(jì)的示數(shù)為 36.8 ℃。
【分析】要弄清楚體溫計(jì)的量程和分度值再去讀數(shù)。
【解答】解:如圖所示,該體溫計(jì)的分度值是0.1℃,此時(shí)的讀數(shù)是36.8℃。
故答案為:36.8。
【點(diǎn)評】本題考查了體溫計(jì)的讀數(shù),屬于基礎(chǔ)題。
2.(2分)2024年9月10日,由西南石油大學(xué)主持完成的“海底可燃冰固態(tài)流化井下雙層管開采關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目,榮獲2023年度四川省技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)??扇急臒嶂禐閝可燃冰=4.2×108J/kg,它表示的物理意義是 1kg的可燃冰完全燃燒放出的熱量為4.2×108J 。
【分析】熱值是指單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量,是燃料的一種特性。
【解答】解:可燃冰的熱值為q可燃冰=4.2×108J/kg,它表示的物理意義是:1kg的可燃冰完全燃燒放出的熱量為4.2×108J。
故答案為:1kg的可燃冰完全燃燒放出的熱量為4.2×108J。
【點(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對熱值概念的理解,屬于基礎(chǔ)題,難度不大。
3.(2分)2024年9月20日12時(shí)11分,長征二號丁運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心一飛沖天,以“一箭六星”的方式將吉林一號寬幅02B01~06星送入預(yù)定軌道。如圖所示,火箭發(fā)射時(shí)在發(fā)射臺下有一個(gè)大水池,讓高溫火焰噴到水中,通過水 汽化 (填物態(tài)變化名稱)來吸收巨大的熱量。
【分析】汽化指物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài),汽化要吸熱。
【解答】解:火箭發(fā)射時(shí),在發(fā)射臺下有一個(gè)大水池,讓高溫火焰噴到水中,通過水汽化來吸收大量的熱量。
故答案為:汽化。
【點(diǎn)評】本題考查了汽化現(xiàn)象,屬于基礎(chǔ)題。
4.(2分)如圖所示,某同學(xué)正踏著他喜愛的滑板在廣場上快速滑行。滑行一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)滑板的輪子發(fā)燙,這是通過 做功 的方式改變內(nèi)能的。
【分析】改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。
【解答】解:滑行一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)滑板的輪子發(fā)燙,是由于克服摩擦力做功使內(nèi)能增大,則這是通過做功的方式改變內(nèi)能的。
故答案為:做功。
【點(diǎn)評】本題考查了改變內(nèi)能的方法,屬于基礎(chǔ)題。
5.(2分)冬季來臨,北方的樓房用如圖所示的暖氣片為居民供暖。暖氣片用水做循環(huán)物質(zhì),主要是應(yīng)用了水的 比熱容較大 的性質(zhì),熱水在暖氣片內(nèi)循環(huán)流動(dòng),從而使房間內(nèi)的空氣內(nèi)能增大,為人們提供溫暖舒適的環(huán)境。
【分析】水的比熱容較大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,水的溫度升高或降低相同的溫度,吸收或放出相同的熱量多。
【解答】解:教室里的散熱片內(nèi)裝的是水,是因?yàn)樗谋葻崛葺^大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,水的溫度升高或降低相同的溫度,吸收或放出相同的熱量多;
故答案為:比熱容較大。
【點(diǎn)評】本題考查了水的比熱容大的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題。
6.(2分)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為2kg、初溫為65℃的水,吸收3.36×105J的熱量后,升高的溫度為 35 ℃。
【分析】根據(jù)熱量公式Q吸=cmΔt可計(jì)算水的溫度升高了多少℃,然后根據(jù)水的沸點(diǎn)判斷水的末溫。
【解答】解:
由Q吸=cmΔt得:
Δt===40℃,
t=t0+Δt=65℃+40℃=105℃,
因?yàn)樵谝粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃,
所以水的溫度升高到100℃將不再上升,
實(shí)際水升高的溫度為:Δt′=100℃﹣65℃=35℃。
故答案為:35。
【點(diǎn)評】本題考查吸熱公式Q吸=cmΔt的應(yīng)用。注意在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)為100℃.
7.(2分)冬天載滿人的公交車在戶外長時(shí)間運(yùn)行,車窗玻璃上常常附有小水珠,小水珠出現(xiàn)在車窗 內(nèi)側(cè) (選填“內(nèi)側(cè)”、“外側(cè)”或“內(nèi)外側(cè)都有”)。
【分析】物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫做液化,液化放熱。
【解答】解:冬天載滿人的公交車在戶外長時(shí)間運(yùn)行,汽車內(nèi)水蒸氣溫度較高,遇到溫度較低的玻璃,會放熱液化形成小水珠,附著在玻璃的內(nèi)表面,在車窗的內(nèi)側(cè)附有小水珠。
故答案為:內(nèi)側(cè)。
【點(diǎn)評】本題考查的是液化和液化放熱,屬于基礎(chǔ)題。
8.(2分)端午節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日,這一天全國各地端午濃情,當(dāng)煮粽子的水燒開后,可以將火調(diào)小些,這樣可以用同樣的時(shí)間把食物煮熟,而且能節(jié)約燃料,這是因?yàn)? 水沸騰后溫度保持不變 。
【分析】液體沸騰的特點(diǎn):溫度達(dá)到沸點(diǎn),不斷吸熱,溫度保持沸點(diǎn)溫度不變。
【解答】解:煮粽子的水燒開后,可以將火調(diào)小些,因?yàn)樗序v后溫度保持不變。
故答案為:水沸騰后溫度保持不變。
【點(diǎn)評】本題以端午節(jié)煮粽子為題考查相關(guān)的物理知識,屬于基礎(chǔ)知識的考查,注重了物理和生活的聯(lián)系。
9.(2分)用煤氣灶把初溫為20℃、質(zhì)量為2kg的水加熱到70℃,若煤氣燃燒時(shí)放出的熱量全部被水吸收,則需要完全燃燒 0.01 kg的煤氣。(煤氣的熱值為4.2×107J/kg)
【分析】知道水的質(zhì)量、水的比熱容、初溫和末溫,利用吸熱公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的熱量;由題意可知,煤氣完全燃燒釋放的熱量Q放=Q吸,根據(jù)Q=mq求出消耗煤氣的質(zhì)量。
【解答】解:(1)水吸收的熱量:Q吸=cm水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J;
(2)由題意可知,Q放=Q吸=4.2×105J,
根據(jù)Q放=mq煤氣可得,消耗煤氣的質(zhì)量:m煤氣===0.01kg。
故答案為:0.01。
【點(diǎn)評】本題考查了吸熱公式和燃料完全燃燒放熱公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用。
10.(2分)用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量同為2kg的物質(zhì)甲和水加熱,它們的溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示,據(jù)此判斷甲在10min吸收的熱量為 2.52×105J 。
【分析】由題知物質(zhì)甲和水質(zhì)量相同,升高的溫度相同時(shí)水吸收的熱量是物質(zhì)甲吸收熱量的2倍。根據(jù)吸熱公式Q=c吸mΔt判斷兩物質(zhì)的比熱容之間的關(guān)系,從而得出物質(zhì)甲的比熱容。
由圖象確定甲10min升高的溫度,然后根據(jù)Q吸=cmΔt求出甲物質(zhì)吸收的熱量。
【解答】解:
由圖象可知:用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱,水溫度升高60℃需要20min,物質(zhì)甲溫度升高60℃需要10min。
所以質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關(guān)系為:Q水吸=2Q甲吸。
由熱量計(jì)算公式Q=cmΔt得:c=,
則c水=2c甲。
又因?yàn)閏水=4.2×103J/(kg?℃),
所以c甲=2.1×103J/(kg?℃),
甲物質(zhì)10min升高了60℃,
Q甲吸=c甲m甲Δt甲=2.1×103J/(kg?℃)×2kg×60℃=2.52×105J。
故答案為:2.52×105J。
【點(diǎn)評】比較兩個(gè)量的大小一定要根據(jù)公式來分析,這樣思維嚴(yán)謹(jǐn)些。有圖象的要合理利用圖象。解決此題的關(guān)鍵就是能得出質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫度水需要吸收的熱量是甲的2倍。
二、選擇題(每小題2分,滿分14分;每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的)
11.(2分)如圖所示的物態(tài)變化中,屬于液化的是( )
A.春天冰雪消融B.初夏霧籠山巒
C.秋冬氣凝成霜D.冬天滴水成冰
【分析】物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)叫凝華,物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)叫升華;由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化;由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫熔化,由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固。
【解答】解:A、冰雪消融是冰雪的熔化現(xiàn)象,故A不符合題意。
B、霧是空氣中的水蒸氣遇冷液化為液態(tài)的小水滴,故B符合題意。
C、霜是空氣中的水蒸氣遇冷凝華為固體的冰晶,故C不符合題意。
D、冰是水的凝固現(xiàn)象,故D不符合題意。
故選:B。
【點(diǎn)評】分析生活中的熱現(xiàn)象屬于哪種物態(tài)變化,關(guān)鍵要看清物態(tài)變化前后,物質(zhì)各處于什么狀態(tài);另外對六種物態(tài)變化的吸熱和放熱情況也要有清晰的認(rèn)識。
12.(2分)中華詩詞蘊(yùn)含著豐富的物理知識,下列詩詞中物態(tài)變化的分析,正確的是( )
A.“露從今夜白,月是故鄉(xiāng)明”,露的形成是熔化現(xiàn)象,需要吸熱
B.“遙知不是雪,為有暗香來”,雪的形成是凝固現(xiàn)象,需要放熱
C.“斜月沉沉藏海霧”,霧的形成是汽化現(xiàn)象,需要吸熱
D.“月落烏啼霜滿天”,霜的形成是凝華現(xiàn)象,需要放熱
【分析】(1)物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是熔化過程,熔化吸收熱量;物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)是凝固過程,凝固放出熱量;
(2)物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)是汽化過程,汽化吸收熱量;物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是液化過程,液化放出熱量;
(3)物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)是升華過程,升華吸收熱量;物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)是凝華過程,凝華放出熱量。
【解答】解:A、露是空氣中的水蒸氣溫度降低時(shí)變成小水珠,是液化現(xiàn)象,液化放出熱量,故A錯(cuò)誤;
B、雪是空氣中的水蒸氣溫度降低時(shí)直接變成小冰晶,是凝華現(xiàn)象,凝華放出熱量,故B錯(cuò)誤;
C、霧是空氣中的水蒸氣溫度降低時(shí)變成小水珠,是液化現(xiàn)象,液化放出熱量,故C錯(cuò)誤;
D、霜是空氣中的水蒸氣溫度降低時(shí)直接變成小冰晶,是凝華現(xiàn)象,凝華放出熱量,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】判斷一種現(xiàn)象是什么物態(tài)變化,一定要分析現(xiàn)象原來和現(xiàn)在的狀態(tài),然后根據(jù)六種物態(tài)變化的定義進(jìn)行判斷。
13.(2分)如圖為四沖程汽油機(jī)工作示意圖,下列說法不正確的是( )
A.依靠飛輪慣性完成的沖程是甲、乙、丁
B.甲圖沖程中能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.飛輪轉(zhuǎn)速3000r/min,則該汽油機(jī)1s能對外做功25次
D.在一個(gè)工作循環(huán)中,工作過程依次是丁、丙、甲、乙
【分析】(1)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程,只有在做功沖程中使機(jī)車獲得動(dòng)力,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其它三個(gè)沖程均為輔助沖程,依靠飛輪慣性完成;
(2)內(nèi)燃機(jī)工作過程中有兩個(gè)沖程發(fā)生能量轉(zhuǎn)化,一是壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;二是做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(3)內(nèi)燃機(jī)的工作過程:在一個(gè)工作循環(huán)中有四個(gè)沖程,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周,做功一次;
(4)內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程在一個(gè)工作循環(huán)中工作過程依次是吸氣、壓縮、做功和排氣沖程;根據(jù)氣門的關(guān)閉情況和活塞的運(yùn)動(dòng)方向判斷是哪一個(gè)沖程。
【解答】解:ABD、甲圖中兩氣門都關(guān)閉,活塞上行,汽缸容積變小,是壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
乙圖中排氣門開啟,進(jìn)氣門關(guān)閉,氣體流出汽缸,是排氣沖程;
丙圖中兩氣門都關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火,活塞下行,汽缸容積變大,是做功沖程;
丁圖中進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉,氣體流入汽缸,是吸氣沖程,沒有能量的轉(zhuǎn)化;
所以正確的排序是丁、甲、丙、乙;
內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程,只有在做功沖程中使機(jī)器獲得動(dòng)力,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其它三個(gè)沖程均為輔助沖程,依靠飛輪慣性完成,即依靠飛輪慣性完成沖程的是甲、乙、丁,故AB正確,D錯(cuò)誤;
C、四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,則該飛輪1s轉(zhuǎn)50圈,因?yàn)橐粋€(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈,完成四個(gè)工作沖程,做功1次,所以1s飛輪轉(zhuǎn)50圈,共25個(gè)工作循環(huán),共做功25次,故C正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題綜合考查內(nèi)燃機(jī)的工作過程及能量轉(zhuǎn)化等知識,綜合性較強(qiáng);知道四沖程汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈、飛輪轉(zhuǎn)2周、做功一次是解決該題的關(guān)鍵。
14.(2分)以下說法中正確的是( )
A.物體的溫度越高,所含有的熱量越多
B.熱傳遞總是從內(nèi)能大的物體傳到內(nèi)能小的物體
C.比熱容與物體質(zhì)量大小、溫度變化大小、吸熱或放熱的多少都無關(guān)
D.燃料燃燒越完全,燃料的熱值越大
【分析】(1)熱量是熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移內(nèi)能的多少,不能說一個(gè)物體含有多少熱量;
(2)發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體間有溫度差:高溫物體放熱,低溫物體吸熱;
(3)比熱容是物質(zhì)本身的一種特性,反映了物體的吸熱或放熱能力,大小只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與其它因素沒有關(guān)系;
(4)熱值反映了所有能燃燒的物質(zhì)的一種特性,反映了不同燃料在燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能本領(lǐng)的大小,也就是說,熱值是燃料本身的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒、放出熱值多少均沒關(guān)系。
【解答】解:A、物體的溫度越高內(nèi)能越大,而熱量是熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移內(nèi)能的多少,不能說一個(gè)物體含有多少熱量,故A錯(cuò)誤;
B、熱傳遞的方向是:熱量由高溫物體傳遞給低溫物體,故B錯(cuò)誤;
C、比熱容是物質(zhì)的本質(zhì)特性,與物體質(zhì)量大小、溫度變化大小、吸熱或放熱的多少都無關(guān),故C正確;
D、熱值是燃料本身的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒、放出熱值多少均沒關(guān)系,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查了溫度、內(nèi)能、熱量的關(guān)系、比熱容、熱值的概念和熱傳遞的條件,難度一般。
15.(2分)甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量之比是5:4,降低相同的溫度時(shí),放出的熱量之比是25:4,則甲、乙兩種物質(zhì)的比熱容之比是( )
A.1:5B.5:1C.125:16D.16:125
【分析】已知甲、乙兩個(gè)物體的質(zhì)量之比,比熱之比,以及它們降低的溫度相同,可利用熱量的公式變形C=分析甲、乙兩種物質(zhì)的比熱之比。
【解答】解:
∵=,=,=,
∴根據(jù)公式Q=CmΔt可知,
==×=×=。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查了物體放熱的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用。在代入數(shù)值時(shí)要注意,防止因顛倒而出錯(cuò)。
16.(2分)熱平衡,指同外界接觸的物體,其內(nèi)部溫度各處均勻且等于外界溫度的狀況。在熱平衡時(shí),物體各部分以及物體同外界之間都沒有熱量交換,即Q吸=Q放。將400g、5℃的冷水與200g、80℃的熱水混合(與外界無熱量交換),混合后的溫度是( )
A.30℃B.37.5℃C.60℃D.70℃
【分析】冷水和熱水混合,混合后冷水和熱水最后的溫度相同,設(shè)混合后的溫度為t℃,根據(jù)Q吸=cmΔt可計(jì)算出冷水吸收的熱量,根據(jù)Q放=cmΔt可計(jì)算出熱水放出的熱量,根據(jù)冷水與熱水混合時(shí)與外界無熱量交換,即冷水吸收的熱量與熱水放出的熱量相等,可列出等式,然后求解出混合后的溫度。
【解答】解:冷水和熱水混合,混合后冷水和熱水最后的溫度相同,
設(shè)混合后的溫度為t℃,
冷水吸收的熱量Q吸=c水m1Δt1=c水×400×10﹣3kg×(t℃﹣5℃),
熱水放出的熱量Q放=c水m2Δt2=c水×200×10﹣3kg×(80℃﹣t℃),
又因?yàn)槔渌c熱水混合時(shí)與外界無熱量交換,冷水吸收的熱量與熱水放出的熱量相等,即Q吸=Q放,
所以c水×400×10﹣3kg×(t℃﹣5℃)=c水×200×10﹣3kg×(80℃﹣t℃),
解得混合后的溫度t=30℃。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題主要考查熱量的計(jì)算公式的應(yīng)用,其中根據(jù)冷水與熱水混合時(shí)與外界無熱量交換得出冷水吸收的熱量與熱水放出的熱量相等是解題的關(guān)鍵。
17.(2分)如圖是用相同的加熱裝置分別對質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱時(shí),它們的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象,下列對圖象的分析正確的是( )
A.0﹣t1時(shí)間內(nèi)物質(zhì)甲的比熱容小于物質(zhì)乙的比熱容
B.T2一定是物質(zhì)乙的沸點(diǎn)
C.溫度從T0升高到T1時(shí),甲物質(zhì)吸收的熱量比乙少
D.t1﹣t2時(shí)間內(nèi),甲、乙兩種物質(zhì)增加的內(nèi)能相等
【分析】(1)根據(jù)Q吸=cmΔt可知,質(zhì)量相同的不同物質(zhì),吸收相同熱量,升高的溫度越多,比熱容越??;
(2)晶體熔化時(shí)溫度保持不變,液體沸騰時(shí)溫度保持不變;
(3)物體吸收熱量,內(nèi)能增加,用同一加熱裝置加熱,在相同時(shí)間,吸收的熱量是相同的。
【解答】解:A、用相同的加熱裝置對質(zhì)量相同的甲、乙兩種物質(zhì)加熱時(shí),0﹣t1時(shí)間內(nèi)兩種物質(zhì)吸收的熱量相同,甲物質(zhì)溫度升高幅度較小,由公式c=可以看出,甲的比熱容大于乙的比熱容,故A錯(cuò)誤;
B、t1﹣t2時(shí)間內(nèi),乙物質(zhì)溫度保持不變,如果此時(shí)乙熔化,T2是物質(zhì)乙的熔點(diǎn);如果此時(shí)乙沸騰,T2是物質(zhì)乙的沸點(diǎn)。故B錯(cuò)誤;
C、由選項(xiàng)A可知甲的比熱容大于乙的比熱容,根據(jù)公式Q=cmΔt可知在質(zhì)量和升高溫度相同時(shí),甲吸收的熱量多,故C錯(cuò)誤;
D、t1﹣t2時(shí)間內(nèi),加熱時(shí)間相同,則甲、乙兩種物質(zhì)吸收的熱量相同,即增加的內(nèi)能相同,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】此題考查的是我們對物理規(guī)律的掌握和對圖象分析的能力,以圖象的形式考查物理規(guī)律,具有直觀、客觀的特點(diǎn),是現(xiàn)在物理測試的熱點(diǎn)考查方式。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(每空2分,滿分18分)
18.(6分)小明對熱現(xiàn)象的有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下探究,圖甲是“探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)中用“水浴法”加熱的目的是使海波 均勻受熱且溫度變化緩慢 ;
(2)小明繪制了如圖乙所示的海波熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。由圖可知海波是 晶體 (選填“晶體”或“非晶體”);
(3)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明更換裝置探究“水沸騰時(shí)溫度變化的規(guī)律”,繪制了如圖丙所示的水沸騰時(shí)溫度變化的圖象。結(jié)合兩次實(shí)驗(yàn)可知:海波的熔化過程和水的沸騰過程具有的共同特點(diǎn)是 持續(xù)吸熱,溫度不變 。
【分析】(1)探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),一般都采用水浴法,物體受熱均勻,溫度變化比較慢,便于記錄實(shí)驗(yàn)溫度;
(2)晶體熔化時(shí)不斷吸收熱量,溫度保持不變;
(3)海波的熔化過程和水的沸騰過程具有的共同特點(diǎn)是持續(xù)吸熱,溫度不變。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中用“水浴法”加熱,目的使海波均勻受熱且溫度變化緩慢;
(2)如乙圖,海波在BC段吸收熱量,溫度保持48℃不變,是熔化過程,海波有固定的熔化溫度,所以海波是晶體;
(3)海波的熔化過程和水的沸騰過程具有的共同特點(diǎn)是持續(xù)吸熱,溫度不變。
故答案為:(1)均勻受熱且溫度變化緩慢;(2)晶體;(3)持續(xù)吸熱,溫度不變。
【點(diǎn)評】本題主要考查了探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)和探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律,屬于基礎(chǔ)題。
19.(6分)同學(xué)們在探究“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”的實(shí)驗(yàn)中,加熱質(zhì)量相同的水和煤油,比較兩種物質(zhì)的吸熱能力。
(1)在兩個(gè)完全相同的燒杯中分別裝入初溫度相同且 質(zhì)量 相等的水和煤油;
(2)在相同條件下用相同的電加熱器分別給水和煤油加熱使其升高相同的溫度,通過比較 加熱的時(shí)間 來比較水和煤油吸收熱量的多少;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明作出了水和煤油的溫度隨時(shí)間變化的圖象,由圖象可知煤油的比熱容為 2.1×103 J/(kg?℃)。
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)分別裝入初溫度相同且質(zhì)量相等的水和煤油;
(2)我們使用相同的加熱器通過加熱時(shí)間的長短來比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法;
比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法:
①使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度,比較吸收的熱量(即比較加熱時(shí)間),吸收熱量多的吸熱能力強(qiáng);
②使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時(shí)間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng)。
【解答】解:(1)在兩個(gè)完全相同的燒杯中分別裝入初溫度相同且質(zhì)量相等的水和煤油;
(2)加熱器相同,要使水和煤油升高相同的溫度,加熱時(shí)間越長,吸收的熱量越多,則其吸熱能力越強(qiáng),通過比較加熱時(shí)間來比較水和煤油的吸熱能力;
(3)由圖象知,升高相同的溫度時(shí),水的加熱時(shí)間是煤油的2倍,即水吸收的熱量是煤油的2倍,
根據(jù)c=可知,在質(zhì)量和升高溫度相同的情況下,比熱容與吸收的熱量成正比,
所以,煤油的比熱容為:c煤油=c水=×4.2×103J/(kg?℃)=2.1×103J/(kg?℃)。
故答案為:(1)質(zhì)量;(2)加熱時(shí)間;(3)2.1×103。
【點(diǎn)評】本題是比較不同物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn),考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用和比較吸熱能力的方法,屬于常考命題點(diǎn),難點(diǎn)不大。
20.(6分)小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,考慮到燃料燃燒放出的熱量會被水吸收,而水的比熱容已知,自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄結(jié)果見表:
(1)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,小明和小解選擇了兩套完全相同的裝置。但對于兩杯水的初溫他們的看法卻不同,請將下列他們的想法補(bǔ)充完整。
①小解認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是直接用 升高的溫度 來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少。所以,實(shí)驗(yàn)中兩杯水的初溫可以不同。
②小明認(rèn)為只有燃料的 種類 不同,其他因素都必須控制相同。如果兩杯水的初溫不同,那么水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相同,于是兩杯水的散熱就不相同,就有可能會出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多,而水吸收的熱量少、水溫變化低的情況。所以,實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制水的初溫相同。
(2)利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值 煤油 (填“偏大”或“偏小”)。
【分析】由于燃料的熱值不能直接測量,所以通過水溫升高的度數(shù)大小來體現(xiàn)燃料的熱值大小,燃料燃燒釋放的熱量既與燃料的質(zhì)量多少有關(guān),又與燃料的熱值大小有關(guān),據(jù)此進(jìn)行分析;
燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失,所以直接計(jì)算得出的熱值比實(shí)際值要小。
【解答】解:(1)①質(zhì)量相同的水,溫度變化越大,說明吸收熱量越多,所以實(shí)驗(yàn)中通過水溫升高的多少來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少;
②根要探究不同燃料熱值的大小,應(yīng)使其它條件相同,只有燃料的種類不同,即用到控制變量法;
(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),相同質(zhì)量的兩種燃料燃燒完后,煤油的水溫升高較大,說明煤油放出的熱量較多,即煤油的熱值較大;
故答案為:(1)①升高的溫度;②種類;(2)煤油。
【點(diǎn)評】本題主要考查利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,此類實(shí)驗(yàn)問題,要結(jié)合控制變量法進(jìn)行分析研究,通過觀察溫度的變化判斷燃料熱值的大小。
四、計(jì)算題(第20題5分,第21題6分,第22題7分,共18分;解答要有必要的公式與過程)
21.(5分)卡路里(簡稱“卡”)是物理學(xué)中的熱量單位,被廣泛使用在營養(yǎng)計(jì)量和健身手冊上,1卡=4.2焦。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),吃掉一個(gè)雞蛋可以產(chǎn)生60千卡的熱量,假設(shè)這些熱量被水全部吸收。求:可以使10kg的水溫度升高多少℃[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
【分析】水吸收的熱量相當(dāng)于一只雞蛋產(chǎn)生的熱量,知道水的質(zhì)量、比熱容和吸收的熱量,利用Q吸=cmΔt求出水升高的溫度。
【解答】解:吃一只雞蛋產(chǎn)生的熱量:Q=60千卡=60×1000×4.2J=2.52×105J,
假設(shè)這些熱量被水全部吸收,則水吸收的熱量Q吸=Q=2.52×105J,
由Q吸=cmΔt可知,水升高的溫度:Δt===6℃。
答:可以使10kg的水溫度升高6℃。
【點(diǎn)評】本題考查比熱容公式的靈活運(yùn)用,是一道基礎(chǔ)題。
22.(6分)冬天,小明家使用某款天然氣熱水器加熱20kg、初溫為5℃的水,他通過觀察燃?xì)獗淼弥玫袅?.2m3的天然氣,同時(shí)他測量出水口溫度達(dá)到了55℃,已知c水=4.2×103J/(kg?℃),q天然氣=3.5×107J/m3,求:
(1)水吸收的熱量是多少?
(2)該款熱水器的熱效率?
【分析】(1)已知水的比熱容、初溫和末溫和質(zhì)量,利用Q吸=cm(t﹣t0)計(jì)算出水吸收的熱量;
(2)利用Q放=Vq計(jì)算出天然氣完全燃燒放出的熱量,利用效率公式計(jì)算出天然氣熱水器的加熱效率。
【解答】解:(1)水吸收的熱量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×(55℃﹣5℃)=4.2×106J;
(2)完全燃燒0.2m3天然氣放出的熱量:
Q放=V天然氣q天然氣=0.2m3×3.5×107J/m3=7×106J;
天然氣熱水器的加熱效率:η=×100%=×100%=60%;
答:(1)水吸收的熱量是4.2×106J;
(2)該款熱水器的熱效率為60%。
【點(diǎn)評】本題考查吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的應(yīng)用,是一道熱學(xué)綜合題,難度不大。
23.(7分)某工廠為了測試新型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,讓汽車勻速一段時(shí)間,平均阻力4600N,用去汽油2L,已知汽油的密度為0.7×103kg/m3,熱值為4.6×107J/kg。求:
(1)汽油完全燃燒放出的熱量為多少?
(2)若該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可達(dá)50%,則這些能量最多讓汽車行駛多遠(yuǎn)?
【分析】(1)根據(jù)m=ρV得出用去汽油的質(zhì)量,根據(jù)Q放=mq得出這些汽油完全燃燒放出的熱量;
(2)若該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可達(dá)50%,根據(jù)W=Q放η得出轉(zhuǎn)化的機(jī)械能,根據(jù)s=得出這些能量最多讓汽車行駛的距離。
【解答】解:(1)用去汽油2L,根據(jù)密度公式ρ=可知,用去汽油的質(zhì)量為
m=ρV=0.7×103kg/m3×2×10﹣3m3=1.4kg,
這些汽油完全燃燒放出的熱量為
Q放=mq=1.4kg×4.6×107J/kg=6.44×107J;
(2)若該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可達(dá)50%,根據(jù)熱機(jī)效率公式η=知,轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為
W=Q放η=6.44×107J×50%=3.22×107J,
這些能量最多讓汽車行駛的距離是s===7000m。
答:(1)汽油完全燃燒放出的熱量為6.44×107J;
(2)若該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可達(dá)50%,則這些能量最多讓汽車行駛7000m。
【點(diǎn)評】本題考查熱值和效率的有關(guān)知識,是一道綜合題。
加熱時(shí)間/min
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甲杯水溫/℃
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這是一份安徽省宿州市埇橋區(qū)宿州市第九中學(xué)2024-2025學(xué)年八年級上學(xué)期10月月考物理試題,共4頁。
這是一份安徽省宿州市埇橋區(qū)2024-2025學(xué)年九年級上學(xué)期第一次月考物理試題(無答案),共5頁。試卷主要包含了填空題,選擇題,實(shí)驗(yàn)探究題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份安徽省宿州市埇橋區(qū)2024-2025學(xué)年九年級上學(xué)期第一次月考物理試題,共4頁。
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